1、SMW 工法桩(Soil Mixing Wall 泥土搅拌墙)SMW 工法连续墙于 1976 年在日本问世 SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入 H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW 工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机,其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分,此外还研制了其他一些机型,用于城市高架桥下等施工,空间受限制的场合,或海底筑墙,或软弱地基加固。SMW 工法施工顺序如下:1、导
2、沟开挖:确定是否有障碍物及做泥水沟。 2、置放导轨。 3、设定施工标志。 4、SMW 钻拌:钻掘及搅拌,重复搅拌,提升时搅拌。 5、置放应力补强材(H 型钢) 6、固定应力补强材。 7、施工完成 SMW。编辑本段 SMW 工法的主要特点:1、施工不扰动邻近土体,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。 2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点,随着钻掘和搅拌反复进行,可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌,而且墙体全长无接缝,从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数 K 可达 10-7cm/s。 3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100 以上卵石及单轴抗压
3、强度 60MPa 以下的岩层应用。 4、可成墙厚度 5501300mm,常用厚度 600mm;成墙最大深度目前为 65m,视地质条件尚可施工至更深。 5、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙 7080。 6、废土外运量远比其他工法为少。 SMW 工法的经经济与社会价值 1. 降低施工成本,增强企业竞争力 尽管目前 SMW 工法在应用中还存在上述的各种问题和值得关注的焦点,但是作为一项推广应用的新技术而言,在满足工程技术要求的前提下,选用SMW 工法作为围护结构,具有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势。因此作为投资方、设计方在经过技术经济论证比较后,一
4、般会优先选用 SMW工法作为围护结构。因此作为施工企业就必须加强 SMW 工法的施工管理和技术创新工作,树立在 SMW 工法施工方面的品牌效应,提高企业在竞标方面的竞争力。 2. 适应于建设节约型社会和发展循环经济需要 随着国家经济的高速发展,资源和能源问题正成为制约增长的主要问题,因此国务院及时提出了建设节约型社会和发展循环经济的政策。针对土建施工行业实现上述目标,主要的方法为:争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺,实现循环使用,提高资源利用率,尽量减少采用一次性材料消耗的施工工艺。SMW 工法的 H 型钢可以重复使用,一般至少可使用四次以上。而在地下连续墙
5、和钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中,使用了大量的钢筋,而不能回收重复利用,造成了极大钢铁资源的消耗。我国目前已经成为世界上钢铁产量和消耗第一大国,而且我国的钢铁对外依赖度很高,主要体现在铁矿石资源上的紧缺,大部分需要进口。因此须尽量采用像 SMW 工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺。 3. 减少地下空间资源污染 随着地铁车站、地下市政道路、地下变电站及地下商场等地下空间的开发利用,作为施工期间的围护结构大部分永久性的埋在了地下,在上海根据设计规范计算,围护结构的插入比在 1:0.81:1.1 之间,因此该地下建筑物底板下面相当于该建筑物的深度的地下空间资源受到了原围护结构的污染,给后面底板下
6、地下资源的开发造成了极大困难。例如:目前为施工地铁 7 号线静安寺站工程北端头井,必须拔除 10 根左右原来作为围护结构的?1000mm 钻孔灌注桩( 深度 25m 左右) ,每根桩的自重达 52 吨之多,拔除的施工难度极大。类似这样原来的围护结构影响后续地下空间资源开发的情况还有很多。而如果采用 SMW 工法作为围护结构,就不会产生如此问题,目前在我国 SMW 工法中 H型钢大部分都拔除回收。虽然在日本 SMW 工法作为围护结构时,H 型钢大部分不拔除,同样会造成地下空间资源污染的问题,但是我们中国土木工程师们应该在研究和消化吸收日本成功的 SMW 工法工艺上,通过创新,研究出更好的施工方法
7、和施工工艺。高压旋喷桩百科名片高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。1. 适用范围 (1) 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 (2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。 (3) 高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中
8、的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层,地下水流速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用。 (4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。 2. 基本规定 (1) 高压喷射注浆地基工程的设计和施工,应因地制宜,综合考虑地基类型和性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小,场地环境、施工设备性能等因素,做到技术先进,经济合理,确保工程质量。 (2) 高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注
9、浆和定喷注浆等 3 种类别。根据工程需要和机具设备条件,可分别采用单管法、二管法和三管法,加固体形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状。 (3) 高压喷射注浆定喷适用于粒径不大于 20mm 的松散地层,摆喷适用于粒径不大于 60mm 的松散地层,大角度摆喷适用于粒径不大于 100mm 的松散地层,旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。 (4) 在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集有关的历史和现状等资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。 (5) 高压喷射注浆方案确定后,应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。
10、(6) 高压喷射注浆试验场地应选择在对整个工程有代表性地段,通过试验能够反映出高压喷射注浆后对地基处理工程所起到的加固或防渗效果。 6.9.2 施工准备 1. 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求 (1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料,主要是水泥和水,必要时加入少量外加剂。 (2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号,应根据环境和工程需要确定,一般情况下,宜采用普通硅酸盐水泥,其强度等级不宜低于 32.5。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。 (3) 注浆所用水泥应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 1751999 中的规定。 (4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准,应严格防潮和缩短存
11、放时间,施工过程中应抽样检查,不得使用过期的和受潮结块的水泥。 (5) 搅拌水泥浆所用的水,应符合混凝土拌合用水标准JGJ 6389 的规定。 (6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时,根据工程需要,通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。 (7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。 2.主要施工机具、设备 (1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备,有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设备,搅拌制浆设备,供气、供水、供浆设备,喷射注浆设备,控制测量检测设备。 1) 地质成孔设备:地质钻机、潜孔钻机、
12、冲击回转钻机、水井磨盘钻机、振冲设备等。 2) 搅拌制浆设备:搅灌机、搅拌机、灰浆搅拌机、泥浆搅拌机、高速制浆设备等。 3) 供气、供水、供浆设备:空压机、高压水泵、高压浆泵、中压浆泵、灌浆泵等。 4) 喷射注浆设备:高压喷射注浆机、旋摆定喷提升装置、喷射管喷头喷咀装置等。 5) 控制测量检测设备:测量仪、测量尺、水平尺、测斜仪、密度仪、压力表、流量计等。 (2) 根据工程需要和场地地质条件选用施工机具设备。 3. 施工现场(作业条件 )要求 (1) 平整场地,清除地面和地下可移动障碍,应采取防止施工机械失稳的措施。 (2) 建齐施工用的临时设施,如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库
13、等。 (3) 施工平台应做到平整坚实,风、水、电应设置专用管路和线路。 (4) 施工单位应制定环境保护措施,施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统。(5) 施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。 (6) 施工前应测量场地范围内地上和地下管线及构筑物的位置。 (7) 基线、水准基点,轴线桩位和设计孔位置等,应复核测量并妥善保护。 (8) 机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。 (9) 施工前应设置安全标志和安全保护措施。 4. 技术准备 (1) 施工前,建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底,并提供下列文件和资料: 1) 工程设计报告和地基与基础的施工图件。 2) 施工场地的工程地质水文
14、地质资料。 3) 施工场地地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料。 4) 施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料。 5) 必要的荷载试验及其他有关试验资料。 6) 施工技术要求,包括质量标准和检查方法。 7) 施工前已完成的有关试验报告。 8) 施工中使用的标准和有关文件。 9) 施工场地四通一平和测量基准点资料。 (2) 施工单位在开工前应做好下列工作: 1) 编制施工组织设计。 2) 建立质量保证体系。 3) 制定安全操作规程。 4) 制定劳动保护和文明施工措施。 5) 组织施工人员进行技术交底和培训。 6) 组织学习国家安全生产的法律、法规。 7) 施工记录所用各种表格应符合规
15、范要求。 6.9.3 施工工艺 1.高压喷射注浆施工工艺流程 (1) 高压喷射注浆施工工序应先分排孔进行,每排孔应分序施工。当单孔喷射对邻孔无影响时,可依次进行施工。单管法非套接独立的旋喷桩不分序,依次进行施工。 (2) 高压喷射注浆旋、摆、定喷射结构形式,对套接、搭接、连接、 “焊接”孔与孔应分序施工。 2. 操作工艺 (1) 测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。 (2) 确定孔位:在施工轴线上确定孔位,编上桩号、孔号、序号,依据基准点进行测量各孔口地面高程。 (3) 钻机造孔:可采用泥浆护壁回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转跟管钻进等方法。 1) 钻机主钻杆对准孔位,用水平
16、尺测量机体水平、立轴垂直,钻机要垫平稳牢固。 2) 钻孔口径应大于喷射管外径 2050mm,以保证喷射时正常返浆、冒浆。 3) 开钻前由项目部技术组下达造孔通知书,报监理工程师批准后开钻。 4) 造孔每钻进 5m 用水平尺测量机身水平和立轴垂直 1 次,以保证钻孔垂直。 5) 钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁,黏土泥浆容重一般为 1.11.25g/cm3。 6) 钻进过程中随时注意地层变化,对孔深、塌孔、漏浆等情况,要详细记录。 7) 施工场地勘察资料不详时,每间隔 20m 布置一先导孔,查看终孔时地层变化。 8) 钻孔终孔深度应大于开喷深度 0.51.0m ,以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离
17、。 9) 终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净,换入新的泥浆,保证高喷顺利下管。 10) 孔深达到设计深度后,进行孔内测斜,孔深小于 30m 时,孔斜率不大于 1%。 11) 钻孔完成后及时将孔口盖好,以防杂物掉入孔内。 12) 钻孔记录要填写清楚、整洁,经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。 13) 采取套管跟管钻进方法时,在起拔套管前应向孔内注满优质护壁泥浆。 14) 当采用振冲沉管时,应保证机架和沉管(喷射管)的垂直度,满足设计要求。 (4) 测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度,孔深大于20m 时,进行孔内测斜。 (5) 下喷射管:钻孔经验收合格后,方可进行高压喷射注浆,下喷射管
18、前检查以下事项。 1) 测量喷射管长度,测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致,喷射管应标识尺度。 2) 将喷头置于高压水泵附近,试压管路应小于 20m,试喷调为设计喷射压力。 3) 施工时下喷射管前进行地面水、气、浆试喷,即设计喷射压力管路压力。4) 设计喷射压力管路压力为施工用的标准喷射压力,更换喷嘴时重新调试。 5) 摆喷施工下喷射管前,应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。 6) 地面试喷经验收合格后,下入喷射管时,应采取措施防止喷嘴堵塞。 7) 孔内沉淀物较多时,应事先准备黏土泥浆,下喷射管时边冲入泥浆边下管。 8) 钻孔当采用套管护壁时,下入喷射管后,拔出护壁套管。 9) 当采用振
19、冲沉管时,必须满足以上要求。 10) 当喷射管下至设计深度时,经监理工程师批准后,准备开喷。 (6) 搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。 1) 按设计的水灰比拌制水泥浆液,常用水灰比为 1。 2) 水泥浆的搅拌时间,使用高速搅拌机不少于 60s;使用普通搅拌机不少于 180s。 3) 纯水泥浆的搅拌存放时间,自制备至用完的时间应少于 2.5h。 4) 浆液应在过筛后使用,并定时检测其密度。5) 制浆材料称量可采用质量或体积计量法,其误差应不大于 5%。 6) 炎热夏季施工应采取防热和防晒措
20、施,浆液温度应保持在 540。 7) 寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。 8) 若用热水制浆,水温不得超过 40。 9) 浆液使用前,检查输浆管路和压力表,保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。 10) 水泥浆液中需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液,应通过试验确定。 (7) 供水供气:施工用高压水和压缩气的流量、压力应满足工程设计要求。 1)单管法,施工用高压水泥浆的密度、流量、压力应符合设计要求。 2) 两管法,施工用高压水泥浆和压缩气的流量、压力要符合设计要求。 3) 三管法,施工用高压水和压缩气的流量、压力要符合设计要求。 (8) 喷射注浆: 高压喷射注浆法为自下
21、而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。 1) 当注浆管下至设计深度,喷嘴达到设计标高,即可喷射注浆。 2) 开喷送入符合设计要求的水、气、浆,待浆液返出孔口正常后,开始提升。 3) 高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理。 4) 喷射过程中拆卸喷射管时,应进行下落搭接复喷,搭接长度不小于 0.2m。 5) 喷射过程中因故中断后,恢复喷射时,应进行复喷,搭接长度不小于0.5m。 6) 喷射中断超过浆液初凝时间,应进行扫孔,恢复喷射时,复喷搭接长度不小于1m。 7) 喷射过程中孔内漏浆,停止提升,直至不漏浆为止,继续提升。 8) 喷射过程中孔内严重漏浆,停止喷射,提出喷
22、射管,采取堵漏措施。 9) 对有特殊要求的注浆孔,可采用复喷来增加喷射长度和强度。 10) 喷射过程中,要记录每个高压喷射注浆孔施工时间全过程。 (9) 冒浆:高压喷射注浆孔口冒浆量的大小,能反映被喷射切割地层的注浆效果。孔口冒出的浆液能否回收利用,取决于工程设计和冒浆质量的好与差,工程中尽可能利用回浆。 1) 单管法、两管法,孔口冒出的浆液不回收利用。 2) 单管法、两管法,注浆过程中,冒浆量小于注浆量的 20%时为正常现象,冒浆量超过 20%或完全不冒浆时,应采取下列措施: a. 当地层中有较大空隙引起不冒浆时,可在浆液中掺合适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定的土层范围内凝固,也可在
23、空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续喷射。 b. 当冒浆量过大时,可通过提高喷射压力,或加快喷射的提升速度,减少冒浆量。 3) 三管法,注浆过程中不冒浆,孔内严重漏浆,可采取以下措施处理: a. 孔口少量返浆时,应降低提升速度,孔口不返浆时,应立即停止提升。 b. 加大浆液浓度或水泥砂浆,掺入少量速凝剂。 c. 降低喷射压力、流量,进行原位注浆。 4) 三管法,根据工程设计要求,可回收利用孔口冒出的浆液。 a. 在含黏粒较少的地层中进行高压喷射注浆,孔口冒浆经沉淀处理后方可利用。 b. 在黏性土或软塑至流塑状淤泥质土层中注浆,其孔口冒浆不宜回收利用。 (10) 旋摆提升:单嘴喷头摆 360为旋
24、喷;小于 360为弧喷;小于等于 180为拱喷;小于等于 90为摆喷;摆角为 0时为单向定喷。同轴双嘴喷头摆 180为旋喷;小于 180为双向拱喷;小于等于 90为双向摆喷;摆角为 0时为双向定喷。非同轴双嘴喷头有 90夹角、120夹角、150夹角,可用于摆喷和定喷。多嘴喷头目前国内使用的不多。旋摆为机械旋摆和特殊环境下人工旋摆。 1) 高压旋喷切割土体一周,旋摆和提升速度慢,喷射半径长,形成桩径大。 2) 高压摆喷切割土体,摆动和提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体积大。 3) 高压定喷切割土体,提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体板长。 4) 提升速度应与注浆量匹配,供浆量应满足提速,提速应满
25、足喷射半径长度。 5) 高压喷射注浆机械旋摆,形成凝固体积规则,人工旋摆,形成凝固体积不规则。 6) 旋摆定喷射过程中要固定喷方向桩,以便随时检查和防止喷方向位移。 7) 喷射过程中接卸换管时要检查喷方向,防止喷射方向位移。 8) 按设计要求旋摆定喷射提升,自下而上至设计标高,停止喷射,提出喷射管。 9) 旋喷注浆适用于细颗粒和粗颗粒松散地层,定喷注浆适用于细颗粒松散地层。 a. 定喷:适用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层。 b. 摆喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层。 c. 旋喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层。 (11) 成桩成墙:高压喷射注浆凝固体可形
26、成设计所需要的形状,如旋喷形成圆柱状、盘形状,摆喷形成扇形状、亚铃状、梯形状、锥形状和墙壁状,定喷形成板状。 (12) 充填回灌:每一孔的高压喷射注浆完成后,孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀,应及时向孔内充填灌浆,直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。终喷后,充填灌浆是一项非常重要的工作,回灌的好与差将直接影响工程的质量,必须做好充填回灌工作。 1) 将输浆管插入孔内浆面以下 2m,输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。2) 充填灌浆需多次反复进行,回灌标准是: 直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。 3) 对高压喷射注浆凝固体有较高强度要求时,严禁使用冒浆和回浆进行充填回灌。 4) 对高压喷射注浆凝固体只有抗渗
27、要求时,可以使用冒浆和回浆进行充填回灌。 5) 应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。 (13) 清洗结束:每一孔的高压喷射注浆完成后,应及时清洗灌浆泵和输浆管路,防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块,堵塞输浆管路和喷嘴,影响下一孔的施工。 6.9.4 质量标准 1. 工艺指标 (1) 测量放线:根据设计的施工图测量放出的施工轴线,允许偏差为 10mm,当长度大于 60m 时,允许偏差为 15mm。 (2) 确定孔位:测量孔口地面高程允许偏差不超过 1cm,定孔位允许偏差不超过 2cm。 (3) 钻机造孔:钻机就位,主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过5cm。 1) 钻孔口
28、径:开孔口径不大于喷射管外径 10cm,终孔口径应大于喷射管外径2cm。 2) 钻孔护壁:采用泥浆护壁,黏土泥浆密度为 1.11.25g/cm。 3) 钻先导孔:每间隔 20m 布置一先导孔,终孔时 1m 取芯鉴别岩性。 4) 钻孔深度:终孔深度大于设计开喷深度 0.51.0m。 5) 孔内测斜:孔深小于 30m 时,孔斜率不大于 1%,其余不得大于1.5%。 (4) 测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度,允许偏差不超过 5cm。 (5) 下喷射管:喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过 10cm。 1) 喷射管:测量喷射管总长度,允许误差不超过 2%,喷射管每隔 0.5m 标识尺度。 2) 方
29、向箭:测量喷嘴中心线与喷射管方向箭允许误差不超过 1。 3) 调试喷嘴:确定设计喷射压力时,试压管路不大于 20m,更换喷嘴时重新调试。 4) 喷射压力: 施工用的标准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力。 5) 喷射方向:确定喷射方向允许偏差不超过 1。 (6) 搅拌制浆:使用高速搅拌机不少于60s;使用普通搅拌机不少于 180s。 1) 单管法、两管法,常用水灰比为 1,密度为1.351.5g/cm。 2) 三管法,常用水灰比为 0.60.8,密度为 1.61.7g/cm 。 3) 制浆材料称量其误差应不大于 5%,称量密度偏差不超过0.1g/cm。 4) 纯水泥浆的搅拌存放时间不超过 2
30、.5h,浆液温度应保持在 540。 5) 所进水泥每 400t 取样化验 1 次,检测水泥安定性和强度指标。 6) 水泥的使用按出厂日期和批号,依次使用,不合格的水泥严禁使用。 (7) 供水供气:高压(浆)水压力不小于 20MPa,气压力控制在 0.50.8MPa。 1) 高压浆:施工用高压浆压力偏差不超过 1MPa,流量偏差不超过1L/min。 2) 高压水:施工用高压水压力偏差不超过1MPa,流量偏差不超过1L/min。 3) 压缩气:施工用压缩气压力偏差不超过0.1MPa,流量偏差不超过1L/min。 (8) 喷射注浆: 高压喷射注浆开喷后,待水泥浆液返出孔口后,开始提升。喷射过程中出现
31、压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理。喷射过程中孔内漏浆,停止提升。 1) 检查喷头:不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用。 2) 复喷搭接:喷射中断 0.5h、1h、4h 的,分别搭接 0.2m、0.5m、1.0m 。 3) 三管法灌浆正常工作压力为 0.10.3MPa。 4) 为增加喷射长度和强度,喷射管喷头必须下落到开喷原位。 (9) 冒浆:三管法,高压喷射注浆在砂土及砂砾卵石层施工,孔口冒出的浆液经过滤沉淀处理后方可利用,回收浆液密度为 1.21.3g/cm。 (10) 旋摆提升:当碎石土呈骨架结构时应慎重使用高压喷射注浆施工工艺。 1) 旋喷:旋摆次数(旋喷速度 r/min)允许偏差不
32、超过设计值的0.5r/min。 2) 摆喷: 摆动次数(摆喷速度次/min) 允许偏差不超过设计值的1 次/min。 3) 提升: 旋、摆、定喷提升速度,允许偏差不超过设计值的1cm/min。 (11) 成桩成墙: 旋喷成桩、摆喷成墙、定喷成板,几何尺寸应满足设计要求。 (12) 充填回灌:终喷提出喷射管后,应及时向孔内充填灌浆,直到饱满。 1) 将输浆管插入孔内浆面以下 2m,输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。 2) 充填灌浆需多次反复进行,回灌标准是:直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。 (13) 清洗结束 :每一孔注浆完成后,用清水将灌浆泵和输浆管路彻底冲洗干净。 2. 成品质量 (1) 高压
33、喷射注浆形成的桩、墙、板各项技术指标应满足设计要求: 1) 旋喷桩直径应大于等于设计的桩直径,其强度和抗渗指标应满足设计要求。 2) 摆喷墙平均厚度应大于等于设计的墙厚,其强度和抗渗指标应满足设计要求。 3) 定喷板最小厚度应大于等于设计的板厚,其强度和抗渗指标应满足设计要求。 (2) 地基加固工程,经高压喷射注浆处理的地基承载力必需满足设计要求。 3. 高压喷射注浆地基质量应符合表 6.9.4.3 的规定。 表 6.9.4.3 高压喷射注浆地基质量检验标准 项 序 检查项目 允许偏差允许值 检查方法 单位 数值 主控项目 1 水泥及外掺剂 符合出厂要求 查产品合格证书或抽样送检 2 水泥用量
34、 设计要求 查看流量表及水泥浆水灰比 3 桩体强度或完整性检验 设计要求 按规定方法 4 地基承载力 设计要求 按规定方法 一般项目 1 钻孔深度 mm 50 用钢尺量 2 钻孔垂直度 % 1.5 经纬仪测钻杆或实测 3 孔深 mm 200 用钢尺量 4 注浆压力 按规定参数指标 查看压力表 5 桩体 mm 200 用钢尺量 6 桩体直径 mm 50 开挖后用钢尺量 7 桩身中心允许偏差 0.2D 开挖后桩顶下 500mm 处用钢尺量,D 为桩径 6.9.5 施工试验计划 1. 参数确定 (1) 施工前在场地内选择与工程条件相类似地段,进行现场试验确定施工工艺参数。 (2) 为工程全面开工准备
35、,先选择工程中少量部分进行试验性施工确定施工工艺参数。 (3) 施工中发现使用的技术参数有问题,应当及时进行修正和调整施工工艺参数。 2. 施工试验 (1) 根据工程需要开工前试验,可选择旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等类别。 (2) 喷射形式和结构,可选择旋喷桩、摆喷墙、定喷板单喷和连接或围井试验。 6.9.6 安全文明施工 1. 安全生产 (1) 认真学习中华人民共和国安全生产法 。遵守国家安全生产法律、法规,加强安全生产管理,认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针。建立安全生产制度,保证安全生产。 (2) 以国家安全生产法律、法规、条例、决定为基础,按照主管部门的安全生产管理目标和要求,
36、实行条款结合,分级管理的原则,把施工安全放在首位,确保施工生产安全。 (3) 加强安全生产宣传教育,提高安全生产意识,重点进行以下方面的安全教育: 1) 违章违纪安全教育。 2) 主人翁责任感和安全第一的教育。 3) 本职工作安全基本知识和技能的教育。 4) 遵守规章制度和岗位标准化作业的教育。 (4) 建立健全安全生产保障体系,实行安全岗位责任制,明确分工,责任到人。 (5) 为保障工程安全顺利进行,在施工现场配备足够的安全人员、设备和工具。 (6) 在施工现场悬挂有关施工安全标语,设置安全标志和安全保护措施。 1) 施工现场所有供电系统均安装漏电保护装置,夜间施工有足够的照明。 2) 施工
37、作业区、办公区和生活区,设置足够照明设施,以满足需要。 3) 施工作业区、办公区和生活区,均设置备用电源。 4) 对易受雷击的电器和临时建筑物及施工设备安装避雷针。 (7) 建立安全生产机构,设置防护措施,制定相应的安全生产操作规程。 1) 加强职工安全生产教育,组织认真学习执行安全生产操作规程 。 2) 施工人员进场必须戴安全帽,高空作业人员必须系好安全带。 3) 非机电人员严禁动用机电设备,非电工不得维修电气设备。 4) 水气泵站、搅拌站、配电箱必须按规定加防雨棚或防雨罩。 5) 加强对施工现场粉尘、噪音、废水废气的控制和治理工作。 6) 材料运输、场地占用坚持礼让三先,树立良好企业形象。
38、 7) 加强职工思想、纪律教育,杜绝打架等治安事件发生。钻孔灌注桩百科名片钻孔灌注桩灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。目录问世背景分类桩径大小成桩工艺技术特点施工方法钻孔灌注桩施工方法泥浆护壁施工法全套管施工法问世背景 分类 桩径大小 成桩工艺技术特点 施工方法 钻孔灌注桩施工方法 泥浆护壁施工法 全套管施工法展开 编辑本段问世背景灌注桩由最早的 100 多年前的 1893 年,因为工业的发
39、展以及人口的增长,高层建筑不断增加,但是因为好多城市的地基条件比较差,不能直接承受由高层建筑所传来的压力,地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层,建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩,必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的 50 年之后,即 20 世纪 40 年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世,二战后,世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展,时至今日,随着科学技术的日新月异发展,钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然,在我国,钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。 钻孔灌注桩通常为
40、一种非挤土桩,也有的为部分挤土桩。钻孔灌注桩的类型可以分为:编辑本段分类桩径大小A. 按桩径大小分,可分为如下几种: 小桩 由于桩径小,施工机械、施工场地、施工方法较为简单,多用于基础加固和复合桩基础中(如:树根桩) 。 中桩 成桩方法和施工工艺繁多,工业与民用建筑物中大量使用,是目前使用最多的一类桩。 大桩 桩径大且桩端不可扩大,单桩承载力高,近 20 年发展快,多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥涵等工程。成桩工艺B. 按成桩工艺,钻孔灌注桩可以分为: 干作业法钻孔灌注桩; 泥浆护壁法钻孔灌注桩; 套管护壁法钻孔灌注桩。 钻孔灌注桩的特点编辑本段技术特点钻孔灌注桩具有以下技术特点
41、: a. 施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移,因此对环境和周边建筑物危害小; b. 大直径钻孔灌注桩直径大、入土深; c. 对于桩穿透的土层可以在空中作原位测试,以检测土层的性质; d. 扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力; e. 经常设计成一柱一桩,无需桩顶承台,简化了基础结构形式; f. 钻孔灌注桩通常布桩间距大,群桩效应小; g. 某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长,提高桩的承载力,减少沉降量; h. 可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,这是别的桩型很难做到的; i. 施工设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩; j. 钻孔灌注桩在施工中,影响成桩质量的因素较多
42、,质量不够稳定,有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化,且又在较大程度上受施工操作影响; k. 因为钻孔灌注桩的承载力非常高,所以进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载,对于各种工艺条件下的桩受力,变形及破坏机理现在尚未完全被人们掌握。设计理论有待进一步完善。编辑本段施工方法钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。泥浆护壁施工法冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混
43、凝土拔出护筒检查质量。施工顺序 (1) 施工准备 施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。 钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。 (2) 钻孔机的安装与定位 安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。 为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的
44、垂直度。钻机位置的偏差不大于 2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。 (3) 埋设护筒 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。 制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大 20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大 40cm) ,每节长度约 23m。一般常用钢护筒。 (4)泥浆制备
45、钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。 钻孔灌注桩(5)钻孔 钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用 ),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近
46、土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。 (6) 清孔 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于 20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,
47、沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。全套管施工法全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。 全套管施工法的主
48、要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的 56m 深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。锚 桩 可 以 按 用 途 分 为 : 固 定 船 只 的 桩 和 建 筑 工 程 锚 桩 锚 桩 属 一 种 水 上 作 业 的 辅 助 器 件 , 主 要 用 于 固 定 船 只 。 它 由 一 根 锚 桩 构 成 , 由 制 为圆 形 状 管 桩 与 吊 耳 构 成 , 在 锚 桩 的 下 方 制 有 插 入 孔 , 在 锚 桩 的 末 端 制 为 锥 形 状 。 其 有 益效 果 是 该 锚 桩 能 使 船 只 快 速 、 牢 靠
49、 地 固 定 在 岸 边 水 中 。 工 程 中 , 锚 桩 是 一 种 在 试 桩 时 的 辅 助 桩 , 受 拉 力 作 用 。 一 般 一 根 试 桩 配 四 根 锚 桩 。锚 桩 由 于 受 拉 所 以 桩 身 钢 筋 比 一 般 工 程 桩 桩 要 粗 。 在 实 验 桩 上 放 千 斤 顶 。 放 两 个 支 撑 物在 两 锚 桩 距 离 中 心 处 。 与 实 验 桩 千 斤 顶 同 高 。 而 且 三 点 一 线 。 放 一 条 钢 梁 于 三 个 支 撑 点上 。 梁 中 心 对 正 千 斤 顶 , 再 放 两 条 钢 梁 于 该 钢 梁 之 上 。 三 条 梁 H 形 放 置 。 H 的 四 个 角点 ( 即 梁 端 ) , 与 锚 桩 用 钢 筋 连 接 。 千 斤 顶 加 压 力 时 实 验 桩 受 压 , 锚 桩 受 拉 。深井降水安全技术交底1、井点降水